专利名称：区块混合多址接入方法
技术领域：
本发明涉及一种多址接入方法。
背景技术：
在正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing, OFDM)系统中，若要克服多径干扰，需要在所传输的符号中加入循环前缀(Cyclic Prefix，CP)，而且CP的长度也有严格的限制，如果CP的长度小于最大时延，就会造成非常严重的码间干扰(Inter-Symbol Interference, ISI)和载波间干扰(Inter-Carrier Interference, ICI)。由于CP的加入，会使频带利用率降低
发明内容
本发明是为了克服OFDM系统中利用CP抑制多径干扰的缺点，从而提供一种区块混合多址接入方法。区块混合多址接入方法，它是基于OFDM系统传统实现的，该系统的下行链路中发射端的信号发射方法步骤Al、将K个用户将数据分别输入至K个区块中，并在K个区块中分别进行串/并转换，每个用户均获得M路并行数据；步骤A2、将步骤Al中每个用户获得的M路并行数据分别与M路子载波相乘，每个用户获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据；步骤A3、将步骤A2中每个用户获得的M路处理后的数据进行并/串转换，K个用户共获得K路串行数据；步骤A4、将步骤A3获得的K路串行数据分别进行数/模转换，获得转换后的K路模拟信号；步骤A5、将步骤A4获得的K路模拟信号分别进行载波调制，获得调制后的K路调制信号；步骤A6、将步骤A5获得的K路调制信号分别进行带通滤波，获得K路带通滤波后的信号；步骤A7、将步骤A6获得的K路带通滤波后的信号合并为一路，并发射至信道；该系统的下行链路中接收端的信号接收方法步骤BI、采用接收天线接收下行链路发射端发出的调制信号，并将所述信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；步骤B2、将步骤BI获得的一路带通滤波后的信号进行解调，获得一路解调后的信号;步骤B3、将步骤B2获得一路解调后的信号进行低通滤波，获得一路低通滤波后的信号;步骤B4、将步骤B3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换，获得一路数字数据；步骤B5、将步骤B4获得的一路数字数据进行串/并转换，获得M路并行的数据；步骤B6、将步骤B5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据；步骤B7、将步骤B6获得的M路处理后的数据进行低通滤波，获得M路低通滤波后的数据； 步骤B8、将步骤B7获得的M路低通滤波后的数据进行判决，并输出；步骤A2中M路码序列与步骤B6中的M路码序列相同；该系统的上行链路中发射端的信号发射方法步骤Cl、将第K个用户的上行数据进行串/并转换，获得M路并行的数据；步骤C2、将步骤Cl获得的M路并行的数据分别与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据；步骤C3、将步骤C2获得的M路处理后的数据分别进行并/串转换，获得一路串行
信号;步骤C4、将步骤C3获得的一路串行信号进行数/模转换，获得一路模拟信号；步骤C5、将步骤C4获得的一路模拟信号进行载波调制，获得一路调制信号；步骤C6、将步骤C5获得的一路调制信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号，并发射至信道；该系统的上行链路的信号接收方法步骤D1、采用接收天线接收上行链路发射端发射的调制信号，并将所述调制信号进行带通滤波，获得带通滤波后的信号；步骤D2、将步骤Dl获得的带通滤波后的信号进行解调，获得一路解调后的信号；步骤D3、将步骤D2获得一路解调后的信号进行低通滤波，获得一路低通滤波后的信号;步骤D4、将步骤D3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换，获得一路数字数据；步骤D5、将步骤D4获得的一路数字数据进行串/并转换，获得M路并行的数据；步骤D6、将步骤D5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据；步骤D7、将步骤D6获得的M路处理后的数据进行低通滤波，获得M路低通滤波后的数据；步骤D8、将步骤D7获得的M路低通滤波后的数据进行判决，并输出；步骤C2中M路码序列与步骤D6中的M路码序列相同；K、M均为正整数。步骤A3中每个用户获得的一路串行信号能够分为实部和虚部分别进行数/模转换、载波调制和带通滤波，然后相加在一起成为一路带通滤波后的信号。本发明提出一种新的多址接入系统的数据传输方式，克服了 OFDM系统中利用CP抑制多径干扰的缺点，大幅度提高频带利用率的同时能够抑制多径干扰。
图I是下行链路的原理示意图；图2是本发明的下行链路中发射端的信号处理流程示意图；图3是下行链路中第k个区块的信号处理流程示意图；图4是本发明的下行链路中接收端的信号处理流程示意图；图5是上行链路原理示意图；图6是本发明的上行链路中发射端的信号处理流程示意图；图7是本发明的上行链路中接收端的信号处理流程示意图；图8是具体实施方式
一中的系统误码率仿真示意图；图9是本发明采用实部和虚部分别处理信号的发射端的信号处理流程示意图；图10是采用实部和虚部分别处理信号方式对应的接收端的信号处理流程示意图；图11是下行链路中接收端的FFT模块简化形式的原理示意图；图12是具体实施方式
一中所述的当用户k发送第i个符号时，上行链路中发送端的信号处理流程示意图；图13是具体实施方式
一中所述的当用户k发送第i个符号时，上行链路中接收端的信号处理流程示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一、结合图I至图13说明本具体实施方式
，区块混合多址接入方法，它是基于OFDM系统传统实现的，该系统的下行链路中发射端的信号发射方法步骤Al、将K个用户将数据分别输入至K个区块中，并在K个区块中分别进行串/并转换，每个用户均获得M路并行数据；步骤A2、将步骤Al中每个用户获得的M路并行数据分别与M路子载波相乘，每个用户获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据；步骤A3、将步骤A2中每个用户获得的M路处理后的数据进行并/串转换，K个用户共获得K路串行数据；步骤A4、将步骤A3获得的K路串行数据分别进行数/模转换，获得转换后的K路模拟信号；步骤A5、将步骤A4获得的K路模拟信号分别进行载波调制，获得调制后的K路调制信号；步骤A6、将步骤A5获得的K路调制信号分别进行带通滤波，获得K路带通滤波后的信号；步骤A7、将步骤A6获得的K路带通滤波后的信号合并为一路，并发射至信道；该系统的下行链路中接收端的信号接收方法步骤BI、采用接收天线接收下行链路发射端发出的调制信号，并将所述信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；步骤B2、将步骤BI获得的一路带通滤波后的信号进行解调，获得一路解调后的信号;步骤B3、将步骤B2获得一路解调后的信号进行低通滤波，获得一路低通滤波后的信号;步骤B4、将步骤B3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换，获得一路数字数据；步骤B5、将步骤B4获得的一路数字数据进行串/并转换，获得M路并行的数据；
步骤B6、将步骤B5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据；步骤B7、将步骤B6获得的M路处理后的数据进行低通滤波，获得M路低通滤波后的数据；步骤B8、将步骤B7获得的M路低通滤波后的数据进行判决，并输出；步骤A2中M路码序列与步骤B6中的M路码序列相同；该系统的上行链路中发射端的信号发射方法 步骤Cl、将第K个用户的上行数据进行串/并转换，获得M路并行的数据；步骤C2、将步骤Cl获得的M路并行的数据分别与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据；步骤C3、将步骤C2获得的M路处理后的数据分别进行并/串转换，获得一路串行
信号;步骤C4、将步骤C3获得的一路串行信号进行数/模转换，获得一路模拟信号；步骤C5、将步骤C4获得的一路模拟信号进行载波调制，获得一路调制信号；步骤C6、将步骤C5获得的一路调制信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号，并发射至信道；该系统的上行链路的信号接收方法步骤D1、采用接收天线接收上行链路发射端发射的调制信号，并将所述调制信号进行带通滤波，获得带通滤波后的信号；步骤D2、将步骤Dl获得的带通滤波后的信号进行解调，获得一路解调后的信号；步骤D3、将步骤D2获得一路解调后的信号进行低通滤波，获得一路低通滤波后的信号;步骤D4、将步骤D3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换，获得一路数字数据；步骤D5、将步骤D4获得的一路数字数据进行串/并转换，获得M路并行的数据；步骤D6、将步骤D5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据；步骤D7、将步骤D6获得的M路处理后的数据进行低通滤波，获得M路低通滤波后的数据；步骤D8、将步骤D7获得的M路低通滤波后的数据进行判决，并输出；步骤C2中M路码序列与步骤D6中的M路码序列相同；K、M均为正整数。步骤A3中每个用户获得的一路串行信号能够分为实部和虚部分别进行数/模转换、载波调制和带通滤波，然后相加在一起成为一路带通滤波后的信号。原理本发明的区块混合多址接入(BlockScrambling Multiple Access, BSMA)系统提出一种新的多址接入系统模型，旨在避免OFDM系统中利用CP抑制多径干扰的缺点，大幅度提高频带利用率的同时抑制多径干扰。其下行链路的示意图如图I所示，图中BS代表基站，UserfUser K代表K个用户终端，如手机。在下行链路中，BS作为发送端，用Tx表示。User作为接收端，用Rx表示。
发射端当发射端发送第i个符号时，其信号处理过程如图2所示，把发送给不同用户的数据分别在不同的区块内进行处理，Scrambler I^Scrambler K分别处理K个用户的数据。当不同用户的数据SP Sf0从区块输出以后，依次进行数模转换，分别采用载波调制，带通滤波，最后合并在一起进行传输。各个区块的具体结构都是相同的，以第k(k=l，2，... K)个区块为例，其信号处理过程如图3所示是第k个用户的第i个符号的数据。经过串并转换(S/P)后，得到
O是指第k个用户的第i个符号中的第m个比特流的数据，其中m=l，2，…Μ。每一个比特流的数据与相乘，就可以得到jO) ^其中，是码序列# 经FFT之后的结果。其中，FFT输出的第一个数据没有用到。用户不同，码序列也不相同。用户k的码序列为为了克服多址干扰，需要在码序列间加入保护间隔，记保护间隔为α，要求α大于最大时延拓展。需要说明的一点是，保 护间隔α加在了码序列间而没有添加在用户的数据之中，所以没有降低数据的有效传输速率，这一点是与OFDM系统中的保护间隔是不同的。下面，以Τ(;)为研究对象进行说明。码序列定义为
- ={#，<)，<)，
￡1(^-1}
Uj那么与用户k相邻的用户k+Ι的码序列为f(t+i),如⑵式所示
#+1) = {xf+1), ，xt1}，…，} =
(M+1)xl
ir(i-l)a
(2)对用户的码序列进行FFT处理，结果如下
M2π
一 I_tYlYlM , m = 0X...M
=o(3)FFT输出的结果为{x^Q = {xikKXik)Mk\···^}接收端在下行链路中，用户作为接收端，其系统架构如图4所示。在图4中，r(t)为用户q接受到的信号，经过带通滤波处理后，信号变为η (t)，然后再与COS(2;r/^ + <%)相乘，然后依次对信号进行低通滤波，模数转换，就可以得到在串并转换之后，每一个比特流都会与i ( >>目乘。和；是一组共轭变换对，而是码序列彳⑷进行FFT之后的结果。将解调后的信号AS进行低通滤波，就可以得到判决变量。最后经过判决器后，就可以恢复出有用信号。其中①FFT输出的第一个数据没有用到。②整个过程没有考虑同步问题，即对该系统的说明是在完全同步的条件下进行的。用户不同，码序列也不相同。用户q的码序列为
权利要求
1.区块混合多址接入方法，它是基于OFDM系统传统实现的，其特征是 该系统的下行链路中发射端的信号发射方法 步骤Al、将K个用户将数据分别输入至K个区块中，并在K个区块中分别进行串/并转换，每个用户均获得M路并行数据； 步骤A2、将步骤Al中每个用户获得的M路并行数据分别与M路子载波相乘，每个用户获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据； 步骤A3、将步骤A2中每个用户获得的M路处理后的数据进行并/串转换，K个用户共获得K路串行数据； 步骤A4、将步骤A3获得的K路串行数据分别进行数/模转换，获得转换后的K路模拟信号; 步骤A5、将步骤A4获得的K路模拟信号分别进行载波调制，获得调制后的K路调制信号; 步骤A6、将步骤A5获得的K路调制信号分别进行带通滤波，获得K路带通滤波后的信号; 步骤A7、将步骤A6获得的K路带通滤波后的信号合并为一路，并发射至信道； 该系统的下行链路中接收端的信号接收方法 步骤BI、采用接收天线接收下行链路发射端发出的调制信号，并将所述信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号； 步骤B2、将步骤BI获得的一路带通滤波后的信号进行解调，获得一路解调后的信号； 步骤B3、将步骤B2获得一路解调后的信号进行低通滤波，获得一路低通滤波后的信号; 步骤B4、将步骤B3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换，获得一路数字数据； 步骤B5、将步骤B4获得的一路数字数据进行串/并转换，获得M路并行的数据； 步骤B6、将步骤B5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据； 步骤B7、将步骤B6获得的M路处理后的数据进行低通滤波，获得M路低通滤波后的数据； 步骤B8、将步骤B7获得的M路低通滤波后的数据进行判决，并输出； 步骤A2中M路码序列与步骤B6中的M路码序列相同； 该系统的上行链路中发射端的信号发射方法 步骤Cl、将第K个用户的上行数据进行串/并转换，获得M路并行的数据； 步骤C2、将步骤Cl获得的M路并行的数据分别与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据； 步骤C3、将步骤C2获得的M路处理后的数据分别进行并/串转换，获得一路串行信号； 步骤C4、将步骤C3获得的一路串行信号进行数/模转换，获得一路模拟信号； 步骤C5、将步骤C4获得的一路模拟信号进行载波调制，获得一路调制信号； 步骤C6、将步骤C5获得的一路调制信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号，并发射至信道；该系统的上行链路的信号接收方法 步骤D1、采用接收天线接收上行链路发射端发射的调制信号，并将所述调制信号进行带通滤波，获得带通滤波后的信号； 步骤D2、将步骤Dl获得的带通滤波后的信号进行解调，获得一路解调后的信号； 步骤D3、将步骤D2获得一路解调后的信号进行低通滤波，获得一路低通滤波后的信号; 步骤D4、将步骤D3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换，获得一路数字数据； 步骤D5、将步骤D4获得的一路数字数据进行串/并转换，获得M路并行的数据； 步骤D6、将步骤D5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据； 步骤D7、将步骤D6获得的M路处理后的数据进行低通滤波，获得M路低通滤波后的数据； 步骤D8、将步骤D7获得的M路低通滤波后的数据进行判决，并输出； 步骤C2中M路码序列与步骤D6中的M路码序列相同； K、M均为正整数。
2.根据权利要求I所述的区块混合多址接入方法，其特征在于步骤A3中每个用户获得的一路串行信号能够分为实部和虚部分别进行数/模转换、载波调制和带通滤波，然后相加在一起成为一路带通滤波后的信号。
全文摘要
区块混合多址接入方法，涉及一种多址接入方法，它是为了克服OFDM系统中利用CP抑制多径干扰的缺点。下行链路发射端将发送给不同用户的数据分别在不同的区块内进行处理，当不同用户的数据从区块输出后调制输出。接收端接收到的信号解调后再进行与发射端反变换的处理后判决输出。上行链路发射端用户的每一个比特流的数据分别与码序列相乘后调制输出。接收端基站将接收到的信号解调后再进行与发射端反变换的处理后判决输出。本发明提出一种新的多址接入系统模型，克服了OFDM系统中利用CP抑制多径干扰的缺点，大幅度提高频带利用率的同时能够抑制多径干扰。本发明适用于进行无线通信。
文档编号H04L27/26GK102780510SQ20121030056
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月22日 优先权日2012年8月22日
发明者刘喜庆, 孟维晓, 林凡, 陈晓华 申请人:哈尔滨工业大学